Объектно-ориентированное моделирование программно-аппаратных систем. Современные технологии программирования.

Лекции

• Лекция 1 Жизненный цикл программно-аппаратных систем
• Лекция 2 Анализ требований
• Лекция 3 Моделирование ИС
• Лекция 4 Варианты испоьзования
• Лекция 5 Функциональная модель ПО
• Лекция 6 ООП
• Лекция 7 диаграммы классов
• Лекция 8 UML зависимости
• Лекция 9 Жизненный цикл и модели ПО
• Лекция 10 Кроссплатформенное программирование (факультативно)
• Лекция 11 Технологии программирования
• Лекция 12 Проектирование безопасного ПО
• Лекция 13 Качество ПО

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Практические задания (семестровый проект) 

Для выполнения семестрового проекта необходимо выполнить следующее

Задание 1.· 

• Познакомиться с понятиями «Программная инженерия», «Разработка программного обеспечения», «Жизненный цикл программного обеспечения», «Этапы разработки информационных систем», пользуясь конспектом лекций 

Лекция 1 Жизненный цикл программно-аппаратных систем и другими  полезными источниками

Задание 2.

• Сформировать рабочую группу (4-5 человек), распределить роли
• Выбрать тему проекта из предложенных ниже​
• Сформировать рабочую группу, распределить роли
• Определить модель ЖЦ проекта
• выбрать ГОСТы, которыми нужно руководствоваться при работе над проектом, обосновать выбор
• Составить график работ до конца курса 
• Выбрать инструменты управления проектом (Trello, GitLab, Github, Bitbucket, YouGile, Bitrix24, Jira, ClickUp, YouTrack, Скрам, Redmine, WebCollab, ClockingIT, Codendi, Egroupware, Collabtive, Project Open), обосновать выбор, отразить задачи и график работ рабочей группы (скриншоты)

Контрольная точка 1 (10 баллов при своевременном представлении)

• Сделать промежуточный отчет в виде презентации 

Задание 3.

• Изучить конспект лекций (Лекция 2 Анализ требований ) и другие источники. Получить представление о целях и задачах этапов разработки концепции ПО, анализа требований к ПО.

• Провести сбор и анализ требований к ПО, составить документ спецификации требований, отразить

  • бизнес-требования

  • обзор аналогов и конкурентов

  • требования пользователей

    • функциональные требования

    • нефункциональные требования

Задание 4.

• Выбрать среду разработки, языки ООП для реализации проекта 
• Подготовить техническое задание (ТЗ) на проект по ГОСТ 19 или ГОСТ 34
• уточнить задачи проекта и рабочий график

Контрольная точка 2 (15 баллов при своевременном представлении)

• Подготовить и Прислать ТЗ преподавателю для проверки (техническое задание на проект по ГОСТ 19 или ГОСТ 34)

Задание 5.

• Изучить  конспект -  Лекция 3 Моделирование ИС
• Установить на компьютере StarUML. Изучить создание проектов, создание диаграмм,  контекстные меню, спецификации элементов диаграммы.

Задание 6

• Изучить конспект - ·  Лекция 4 Варианты испоьзования
• Создать рабочий проект StarUML,
• Построить диаграммы вариантов использования
• Разработать  описание сценариев вариантов использования

Задание 7 

• Изучить конспект -·  Лекция 5 Функциональная модель ПО
• Построить диаграммы, необходимые для описания функциональной модели ПО (диаграммы вариантов использования, диаграммы деятельности и т.д.)

Задание 8

• Изучить конспекты лекций:
  • ·  Лекция 6 ООП
  • ·  Лекция 7 диаграммы классов
  • ·  Лекция 8 UML зависимости
• Разработать интерфейс проекта / набор интерфейсов
• Построить диаграммы классов, включая классы, реализующие интерфейсы.

Задание 9

• Изучить конспект лекций -·  Лекция 9 Жизненный цикл и модели ПО
• Разработать технический проект ПО, включающий полное описание структуры и функционала ПО.
• Проект сопроводить UML моделью разрабатываемого ПО (диаграммы вариантов использования, диаграммы классов, диаграммы деятельности, диаграммы состояний, диаграммы топологии и др.).
• Оформить технический проект ПО в виде пояснительной записки. Написать пояснительную записку к проекту по ГОСТ.
  • Пояснительная записка должна содержать все диаграммы UML в приложении или в виде рисунков, описание всех интерфейсов, компонент, наборов данных, ссылки на рисунки или приложения, ссылки на все используемые источники (ГОСТы, документацию и др.)
  • Справка

·  ГОСТ 19.404-79

·  ГОСТ Р 59795— 2021 для автоматизированных систем 

Контрольная точка 3 (25 баллов при своевременном представлении)

• магистратура (физика, инноватика):
  • Представить и защитить проект ПО
  • Документацию к проекту (на зачет) - ПЗ и файл UML модели в формате StarUML
  • показать что архитектура ПО соответствует ТЗ 
  • оценить вклад каждого участника рабочей группы

• бакалавриат и специалитет
  • Разработать рабочий макет проекта (интерфейс и частичная функциональность)
  • Представить и защитить рабочий макет ПО (на зачет), документацию к проекту  - ПЗ и файл UML модели в формате StarUML
  • показать что архитектура ПО соответствует ТЗ
  • оценить вклад каждого участника рабочей группы

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Индивидуальные задания для рабочих групп:

1. Разработать ПО информационной системы умного перекрестка (управление автомобильными пробками)

2. Разработать ПО информационной системы беспилотного уборщика мусора на водных территориях

3. Разработать ПО робота для мониторинга почвы в агрохозяйстве.

4. Разработать ПО информационной системы умного перекрестка (управление автомобильными пробками)

5. Разработать ПО информационной системы лазерной пушки для уничтожения насекомых

6. Разработать ПО информационной системы управления качеством воздуха в промышленном помещении

7. Разработать ПО системы записи и учета прохождения курсов повышения квалификации работников различных компаний

8. Разработать ПО умного автомата напитков. Предусмотреть связь с персоналом, сбор статистики и учет расходных материалов.

9. Разработать ПО информационной системы страховой компании.

10. Разработать ПО для планирования экспериментальных исследований образцов кристаллов.

11. Разработать ПО информационной системы гоночного автомобиля

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Полезные ресурсы

• Антамошкин, О. А. Программная инженерия. Теория и практика
• И. Соммервиль: Инженерия программного обеспечения
• Ф.Новиков, Д.Иванов. Моделирование на UML.  
• Анализ требований к ПО по Вигерсу 
• UML online (пользуйтесь анонимайзером)

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Вопросы к зачету/зкзамену

1. Цели и задачи программной инженерии
2. Понятие жизненного цикла ПО
3. Модели жизненного цикла ПО
4. Методологии проектирования ПО (RUP и XP)
5. Этапы сбора и анализа требований к ИС
6. Модели ПО и диаграммы UML
7. Варианты использования в UML
8. Функциональная модель системы и ее описание средствами UML
9. Объектная модель системы и Структурные диаграммы
10. Отношения между элементами модели в UML
11. Этапы построения объектной модели ИС
12. Спецификации в модели информационной системы
13. Интерфейсы в UML
14. Диаграммы пакетов и подсистемы
15. Диаграммы компонентов
16. Диаграммы развертывания (топологии)
17. Диаграммы взаимодействия
18. Процессы ЖЦ и диаграммы UML
19. Реализация модели ИС на языке C++
20. Учет требований безопасности при разработке программных продуктов
21. Человеческий фактор и обеспечение безопасности
22. Учет требований безопасности во всех фазах ЖЦ программного проекта